Physik auf Hawaii

Das Forschungsprojekt wegen dem ich nach Hawaii gekommen bin, beschäftigt sich mit dunkler Materie . Viele Forscher vertreten die Ansicht, dass es diese geben muss, ein Nachweis ist bisher aber noch nicht gelungen. Um den dunklen Gestalten auf die Spur zu kommen, muss man sich zunächst fragen, wie diese dunkle Materie eigentlich aussehen soll. Auf diese Frage haben unzählige theoretische Physiker unterschiedliche Antworten gefunden. Es gibt viele verschiedene Modelle und postulierte dunkle Materie Teilchen. Zahlreiche Modelle gehen davon aus, dass beim Zerfall von dunkler Materie Antimaterie entsteht. Antiteilchen konnten sowohl in kosmischer Strahlung und in Teilchenbeschleunigern nachgewiesen werden, die Detektion erfolgt nach den gleichen Prinzipien wie für gewöhnliche Materie. Diese Tatsache machen sich Experimente zu Nutze, die auf indirektem Weg nach dunkler Materie suchen. Diese Suche ist erfolgreich, wenn sehr viel mehr Antiteilchen gemessen werden, als in bisherigen Mode...

Noch genau einen Monat bis ich in ein Flugzeug steige und an das andere Ende der Welt fliege! Die Vorfreude auf das Forschungsprojekt und natürlich auch die Reise steigt. Bis zu meinem Abflug wird es auf dieser Seite allerdings etwas ruhiger werden. Bevor es los geht, muss ich noch die Klausurenphase dieses Semesters überstehen. Daher werde ich in den nächsten Wochen viel Lernen und wenig berichten.

Nach dem ich das letzte Mal über dunkle Materie geschrieben habe, möchte ich heute über eine weitere mysteriöse Substanz unseres Universums berichten: Antimaterie In Filmen dient sie als Antrieb für Raumschiffe oder als Waffe um den Vatikan zu vernichten, aber wie viel Physik steckt hinter diesen Ideen? Um zu verstehen, was Antimaterie ist, müssen wir zunächst verstehen, woraus gewöhnliche Materie aufgebaut ist. Die Hypothese, dass Materie aus Atomen besteht, ist inzwischen seit mehreren Jahrhunderten anerkannt. Allerdings hat sich das, was Physiker sich darunter vorstellen, stark gewandelt. Zunächst stellten sich Wissenschaftler unter dem Begriff Atom massive, unteilbare Kugeln vor. Aber als Rutherford Anfang des 20. Jahrhunderts eine dünne Goldfolie mit Heliumkernen beschoss, die sehr viel kleiner sind, als die Goldatome, stellte er fest, dass fast alle Heliumkerne die Folie ohne Ablenkung durchdrangen, nur wenige wurden daran gestreut. Daraus schloss Rutherford, dass die Masse...

Ab Juli werde ich für 10 Wochen am Department für Physik und Astronomie an der University of Hawaii at Manoa nach dunkler Materie suchen. Aber was meinen Physiker eigentlich damit, wenn sie von dunkler Materie sprechen und warum glauben wir, dass es sie gibt? Das versuche ich in diesem Artikel, auch für Nicht-Physiker verständlich, zu erklären. Wenn wir mit bloßem Auge den Himmel betrachten, dann sehen wir die Sonne und den Mond, bei klarem Himmel zahlreiche Sterne und mit geübtem Auge auch die hellen Planeten unseres Sonnensystems Venus, Mars und Jupiter. Schon in der Steinzeit versuchten die Menschen die Bewegungen dieser Gestirne zu verstehen und zu beschreiben. Seit dem hat sich in der Astronomie viel getan. Kopernikus behauptete der Kirche zu trotz, dass sich die Erde um die Sonne dreht. Kepler stimmte seinen Überlegungen zu und formulierte drei Gesetze, die die Bewegung der Planeten auf Ellipsenbahnen um die Sonne beschreiben. Durch die Newton'sche Mechanik, insbe...